THEORY

výzkumný program Matematika,
matematická fyzika a teoretický výzkum

Teoretická skupina propojí současné aktivity v oblastech matematiky, matematické fyziky, teoretické fyziky a aplikované matematiky. Teoretická skupina posílí existující spolupráci mezi excelentními teoretickými výzkumnými týmy na čvut a vytvoří nové. Řada synergií mezi jejich aktivitami zajistí možnost významného posílení kvality výzkumu.

Matematická fyzika na fjfi byla po dlouhou dobu předmětem studia na Dopplerově ústavu pro matematickou fyziku a aplikovanou matematiku.

Široké spektrum pokryté programem teoretické skupiny je rozděleno do devíti oblastí/podprogramů:

A) Geometrie a spektrální vlastnosti kvantových systémů (Pavel Exner a Pavel Šťovíček)
B) Kvantová optika a kvantová informace (Igor Jex)
C) Kombinatorické a algebraické struktury, teoretická informatika (Edita Pelantová a Libor Šnobl)
D) Funkcionální analýza a operátorové algebry (Jan Hamhalter a Petr Hájek)
E) Algebra, uspořádané struktury a zobecněná teorie míry (Pavel Pták a Mirko Navara)
F) Matematické modelování dynamiky proudění (Michal Beneš a Stanislav Kračmar)
G) Mechanika kontinua, modelování a simulace multifunkčních materiálů (Milan Jirásek a Jan Kratochvíl)
H) Dynamické procesy v nelineárních systémech (Jozef Bobok a Pavel Krejčí)
I) Metody optimalizace, spolehlivost složitých systémů (Daniela Jarušková)

SUBJEKTY SPOLUPRACUJÍCÍ
V RÁMCI PROGRAMU

KOORDINÁTOR PROGRAMU

prof. RNDr. Pavel Exner, DrSc.

novinky z programu

Přehled trendů v oblasti kvantové teorie představí vědci na týdenní akci Workshop on Modern Trends in Quantum Theory, která začíná v pondělí 23. května 2022 na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Přednášky přislíbili přední kapacity v oboru z evropských, ale i vzdálenějších univerzit, například prof. Stephen M. Barnett z University v Glasgow, prof. Rafael Benguria z Pontificia Universidad Católica de Chile a další.
Prof. Pavel Exner byl zvolen členem matematické sekce the European Academy of Sciences (EurASc). Tato nevládní nezisková a nezávislá organizace sdružuje téměř tisícovku vědců působících v Evropě, z toho deset z České republiky. Profesor Pavel Exner, mezinárodně uznávaný teoretik a specialista v oblasti matematické fyziky, je ředitelem Dopplerova ústavu pro matematickou fyziku a aplikovanou matematiku (společné pracoviště FJFI, Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR a Univerzity Hradec Králové).
Prof. Igor Jex, ředitel CAAS a vedoucí výzkumného týmu Kvantová optika a kvantová informace v rámci programu Theory, získal Cenu rektora. Za vynikající vědecký výsledek – konkrétně vzorkování bosonů z Gaussovských stavů světla (Gaussian Boson Sampling) – ji dostal prof. Igor Jex spolu s Craigem Hamiltonem. Craig Hamilton a prof. Igor Jex s partnery z německé University v Paderbornu navrhli a detailně prozkoumali vzorkování bosonů z Gaussovských stavů světla (Gaussian Boson Sampling). Tento protokol umožňuje demonstrovat kvantovou nadvládu, tj. efektivní realizaci úlohy na kvantovém zařízení, jejíž vyřešení by na klasických superpočítačích trvalo tisíce let.
Koordinátor programu Theory v rámci Centra pokročilých aplikovaných přírodních věd (CAAS) prof. Pavel Exner byl za svůj přínos k rozvoji matematických metod používaných v kvantové fyzice zvolen a v červenci 2021 jmenován zahraničním členem Národní akademie věd Ukrajiny. Profesor Pavel Exner, mezinárodně uznávaný teoretik a specialista v oblasti matematické fyziky, působí mimo jiné na Katedře fyziky Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI) a je ředitelem Dopplerova ústavu pro matematickou fyziku a aplikovanou matematiku (společné pracoviště FJFI, Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR a Univerzity Hradec Králové). Je také členem celé řady dalších národních i mezinárodních vědeckých společností a organizací.
K prokázání takzvané kvantové nadvlády kvantového počítače založeného na fotonech využili čínští vědci řešení výpočtového problému formulovaného na Fakultě jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT v Praze (FJFI). Konkrétně jde o protokol Gaussova vzorkování bosonů (Gaussian Boson Sampling), se kterým přišel Craig Hamilton a Igor Jex z FJFI a jejich partneři, skupina Christine Silberhorn z německé University v Paderbornu. Výzkumný tým Čínské univerzity vědy a technologie zveřejnil zprávu o výsledcích 3. prosince 2020 v časopise Science.